Jak malé „superboty“ vytvoří levné, modulární satelity

Existují místa, jako je vesmír, kde je nejen nehostinné posílat lidi na inženýrskou práci, ale také vysoce nebezpečné a fenomenálně drahé. Je také nelogické stavět na Zemi obrovské části vhodné pro vesmír a potom je odtáhnout nahoru. Američtí představitelé potřebovali něco mnohem flexibilnějšího, modulárnějšího a celkem více (uměle) inteligentního.

Vstupte do projektu Phoenix. V lednu 2014 udělila Agentura obrany pro pokročilé výzkumné projekty (DARPA) Dr. Wei-Min Shenovi a jeho týmu na Ústavu informačních věd University of Southern California (USI) (ISI) grant ve výši 1 milionu USD na přizpůsobení rekonfigurovatelného projektu „SuperBot“. roboty pro použití ve vesmíru.

Společně s kalifornskými NovaWurks byl ISI požádán, aby vytvořil 15 liber moduly (nazývané StarCells), které - pokud budou kombinovány - mohou tvořit „levnou, modulární satelitní architekturu, která může škálovat téměř nekonečně“, podle DARPA.

Tato zařízení nebo satlety se navzájem spojují a „sdílejí možnosti správy dat, napájení a tepelné správy“, uvedl DARPA. Mohou se tedy přizpůsobit různým situacím nebo vesmírným misím „s jakýmkoli užitečným zatížením jakéhokoli typu, velikosti nebo tvaru“. Moduly lze také levně vyrábět na montážní lince.

PCMag navštívil kancelář dr. Shena v Marina del Rey v Kalifornii, aby zjistil více. Výzkum Dr. Shena v ISI je zaměřen na samonastavitelné, adaptivní a autonomní roboty a další umělé inteligentní systémy. Narodil se v Jinhua poblíž Šanghaje a po kulturní revoluci, když Deng Xiaoping znovu otevřel univerzity, vystudoval Shen elektrotechniku ​​a výpočetní techniku ​​na Pekingské univerzitě a v roce 1982 promoval.

Jako jeden z nejlepších studentů v zemi mu pak bylo umožněno požádat o postgraduální studium v ​​USA. Vybral si Carnegie Mellona, ​​když potkal Herberta Simona, když navštívil Peking, aby přednesl přednášku umělé inteligence a interakce člověk-počítač. Protože Shen měl sotva šest měsíců intenzivního studia angličtiny a byl vůbec prvním pevninským čínským studentem na CMU, byl to pro něj docela kulturní šok. Simon ale Shen mentoval a hrál v jeho celoživotní práci stále důležitější roli.

„Je to největší muž, kterého jsem kdy poznal, “ řekl Shen a ukázal na zarámované články o Simonovi nad jeho stolem. (Simon zemřel v roce 2001.)

Na Shenově stole, rozptýlené uprostřed obvyklých geekových nástrojů (Yoda, C-3PO a R2-D2), se několik jednotek SuperBot, infračervené detektory blikaly, pohybovalo nezávisle. Každý SuperBot měří asi 5 x 2, 5 x 2, 5 palce a má šest konfigurovatelných univerzálních konektorů, palubní napájení, řadič, senzory, akční členy a komunikátory (infračervené, Bluetooth, krátkovlnné rádio). Mají tři odlišné pohyby: hřiště, zatáčení a svinování. V laboratorních testech SuperBot dokázal, že může ujet více než 1100 metrů ve vzdálenosti, stoupat po laně svisle a vyšplhat se na písečnou dunu o délce 110 metrů.

Dr. Shen vysvětlil, jak se dostal do robotů: „Vždycky jsem měl sen, i když jsem byl zpátky v Číně, hledal jsem něco, co by za mého života vytvořil. Studoval jsem počítače. Našel jsem pole umělé inteligence. To je skvělé. Mým snem pak bylo postavit malého robota, který by se naučil jako malé dítě. Hodil bys to do nového prostředí a sám by to rozšířil znalosti. Později, když jsem měl své vlastní děti, a viděl jsem, jak učit se, pak jsem věděl, že jsme daleko od toho scénáře! “

Takže místo pokusu o zrcadlení způsobu, jakým lidé získávají znalosti, Dr. Shen „učil“ své roboty, aby reagovali na „překvapení“ a přizpůsobili se tak.

„Pokaždé, když provedete nějakou akci, “ vysvětlil Dr. Shen, „uděláte předpověď, než to uděláte, na základě vašich předchozích zkušeností a znalostí, které již máte. Poté, když provedete akci, uvidíte, co se stane. náhodou se shoduje s vaší predikcí, to je skvělé. Pokud ne, říkáme to „překvapení“ a robot musí být schopen zastavit a analyzovat situaci, zjistit proč, revidovat, učit se a pak pokračovat. “

Dr. Shen řekl, že vědci mohou hodit 100 SuperBots do pouště, kde by se překonfigurovali jako roverské vozidlo a pohybovali se přes písečné duny. Pak by se mohli přestavit tak, aby pěstovali nohy a vyšplhali se na vrchol duny, a „znovu se shromáždili do skleníku, vypustili semena a chránili tato semena po dobu dvou týdnů, dokud nezačnou růst“.

Projekt SuperBot se za posledních devět let neustále vyvíjel; současná verze softwaru je až 2 000 (většinou C s některým kódem sestavy) a existuje pět verzí elektronické a mechanické konfigurace.

Dr. Shen se nemůže přímo vyjádřit k probíhající práci DARPA, i když zprávy naznačují, že k zahájení by mohlo dojít někdy v tomto roce. Řekne však, že v současné době řeší problémy s energií nebo hledají způsob, jak mohou jednotky sdílet energii v celém řetězci jednotek, pokud dojde k selhání baterie modulu.

„SuperBot se musí vypořádat bez globálních hodin nebo vůdce - každá jednotka musí fungovat nezávisle, “ vysvětlil Shen. "Naše konektory jsou také odlišné. I když je jedna strana poškozená, druhá strana může říct:" Opouštím vás a znovu se připojuji. " Hovořili si na dálku pomocí krátkovlnného rádia. Když jsou blízko, blikají pomocí infračerveného záření. Nyní pracujeme na propracovanějších konfiguracích. “

Ale když se Shen zeptá na to, jak přišel se jménem, ​​je pahýl. "To je zajímavá otázka. Jen jsem si pomyslel:" Je to skvělý robot, potřebuje super jméno! " a pak jsem si myslel: 'SuperBot!' a to se stalo jménem. Miluji kreativitu. Všechno, co tady děláme - nic z toho nikdy neexistovalo."

Pro více informací se podívejte na projekt Phoenix v akci ve videu níže.